Способ контроля изделий Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля- качества изделий по сигналам акустической эмиссии.

Известен способ контроля материалов, заключающийся в том, что исследуемый материал нагружают, принимают сигналы акустической эмиссии с помощью п каналов, измеряют диагностические параметры сигналов, а также временные интервалы между моментами появления сигналов в каналах, определяют местоположение источников сигналов, регистрируют сигналы от каждого из этих источников отдельно, и по значениям диагностических параметров, зарегистрированных сигналов судят об опасности дефектов изделия. При этом в качестве диагностического параметра измеряют значение энергии сигналов АЭ, а регистрацию сигналов (накопление значений их энергии) от различных источников производят по координатному признаку 1.

Недостатком способа является низкая достоверность контроля в случае, когда имеет место значительная вероятность сбоя при измерении временных интервалов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля изделий, заключающийся в том, что нагружают контролируемое изделие, ..ринимают возникающие при этом сигналы акустической эмиссии с помощью п преобразователей, измеряют параметры принятых сигналов и временные интервалы между приходом каждого сигнала на преобразователь, принявщий сигнал первым, и другие преобразователи, по параметрам сигналов судят о наличии и опасности дефектов изделия, а по временным интервалам определяют координаты этих дефектов 2.

Однако известный способ не позволяет проводить контроль с высокой достоверностью. Это связано с тем, что из-за многотипности сигналов АЭ, их затухания, высокого уровня помех в приемных трактах, сложности формы контролируемых изделий очень часто происходит сбой при измерении временных интервалов.

Цель изобретения - повыщение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля изделий, заключающемуся в том, что нагружают контролируемое изделие, принимают возникающие при этом сигналы акустической эмиссии с помощью п преобразователей, измеряют параметры принятых сигналов и временные интервалы между приходом каждого сигнала на преобразователь, принявщий сигнал первым, и другие преобразователи по параметрам сигналов судят с дефектности изделия, а по временным интервалам определяют координаты дефектов, дополнительно измеряют временные интервалы между приходом каждого сигнала на преобразователь, принявщий сигнал последним, и другие преобразователи, определяют наборы средних значений измеренных временных интервалов по каждому источнику АЭ отдельно, сравнивают эти наборы с временными интервалами, измеренными по очередному принятому сигналу, и при совпадении не менее чем m временных интервалов регистрируют данный сигнал как сигнал от того источника АЭ, к которому относится набор 0 совпавщих средних значений, причем m определяют из условия

На чертеже представлен один из вариантов устройства для реализации способа контроля изделий.

Устройство содержит последовательно соединенные преобразователи 1, блоки 2 усиления и нормализации по числу преобразоQ вателей и блок 3 измерения временных интервалов. Последовательная цепочка, состоящая из блока 4 измерения параметров сигналов АЭ, сумматора 5, накопителя 6 значений параметров сигналов АЭ И блока 7 диагностики, подсоединена к выходам

5 блоков 2 усиления и нормализации. Выход блока 3 измерения временных интервалов соединен с блоком 8 определения достоверности, блоком 9 коррекции наборов средних значений, блоков 10 сравнения и накопителем 11 наборов средних значений.

0 Блок 12 вычисления координат подсоединен к выходу накопителя 11 наборов средних значений, к которому подсоединены также блок 10 сравнения и блок 9 коррекции наборов средних значений. Блок 13 отображения и документирования подсоединен к

5 выходам блока 7 диагностики и блока 12 вычисления координат. Устройство имеет блок 14 управления.

Способ контроля изделий осуществляется следующим образом.

Нагружа1рт контролируемое изделие. С по0мощью групп преобразователей 1, расположенных на поверхности изделия, принимают сигналы АЭ, возникающие в процессе нагружения. Каждая группа состоит из преобразователей 1. ГруппЬг преобразователей I либо независимы друг от друга, либо являются элементами общей сети преобразователей. В первом случае каждый конкретный преобразователь 1 относится только к одной группе, во втором - одновременно к нескольким смежным группам

0 преобразователей.

В одном варианте располагают преобразователи 1 в вершинах отдельных квадратов (т.н. антенн). При этом контролируемая некоторой группой область находится как внутри, так и снаружи соответ5 ствующего квадрата.

В другом варианте располагают преобразователи 1 в узлах сетки с квадратными ячейками. При этом контролируемая группой область находится всегда только внутри соответствующего квадрата. Принятые сигналы АЭ усиливаются в блоке 2 усиления и нормализации, а затем в блоке 4 измеряют диагностические параметры сигналов АЭ, а в блоке 3 - временные интервалы их прихода на соответствующие преобразователи 1. В качестве диагностических параметров сигналов могут служить максимальная амплитуда, энергия, число пересечений порога, длительность сигналов АЭ идругие их характеристики. Измерение параметров в одном из вариантов производится по мониторному каналу, который связан с некоторым, заранее определенным преобразователем 1 из числа образующих данную группу. В другом варианте диагностические параметры измеряют по каналу, связанному с преобразователем 1, который первый принял сигнал в данной группе. Временные интервалы по каждому сигналу (событию) АЭ измеряются как временные интервалы ДТ первого типа - между моментом появления сигнала на преобразователе, принявшем сигнал первым в данной группе, и моментами появления сигнала на других преобразователях 1 этой же группы, и как временные интервалы ДТ второго типа - между моментами появления сигнала на каждом преобразователе 1 данной группы, кроме преобразователя, принявшего сигнал последним группе, и моментом появления сигнала на этом преобразователе. При этом набор измеряемых по одному сигналу АЭ временных интервалов содержит 2 (п- 1) компонент, где п число преобразователей в группе. Блок 3 измерения временных интервалов измеряетДТ обоих типов (фиксируя при этом номера преобразователей, относительно которых измерены эти ДТ) и выдает результаты измерения в двоичном коде, а также сигнал окончания измерений. Дальнейшая обработка сигнала АЭ зависит от результатов обработки предыдущих сигналов. Если по данной группе преобразователей 1 еще не было зарегистрировано ни одного сигнала АЭ, то принятый этот группой сигнал регистрируется как первый сигнал от первого (для дайной группы преобразователей) источника АЭ при условии, если набор временных интервалов, измеренных по этому сигналу, удовлетворяет заданным критериям достоверности. При регистрации первого сигнала от первого для данной группы преобразователей 1 источника АЭ, кроме параметров этого сигнала, фиксируют значения ДТ обоих типов в качестве начальных значений компонент так называемого набора средних значений ДТ, который используется затем для идентификации последующих сигналов АЭ от того же источника. Для каждого последующего сигнала, принятого данной группой преобразователей 1, сравнивают набор ДТ, измеренный по этому сигналу, с наборами средних значений, зафиксированными для каждого обнаруженного по предыдущим сигналам источника АЭ, и при совпадении с заданной точностью не менее, чем m (число m выбирается из диапазона, заданного неравенством ) временных интервалов ДТ одного какого-либо типа из измеренного набора с соответствующими ДТ одного из наборов средних значений, регистрируют данный сигнал, как сигнал от того источника АЭ, к которому относится этот набор средних значений. Для осуществления этого по сигналу окончания измерения, поступающего с блока 3 измерения временных интервалов, блок 14 управления формирует адреса наборов средних значений ДТ, хранящихся в соответствующих ячейках накопителя 11, для источников, которые были зарегистрированы по предыдущим сигналам АЭ. Считываемые по этим адресам наборы средних значений поочередно поступают на один из входов блока 10 сравнения, на другой вход которого подается измеренный набор ДТ. При совпадении с заданной точностью не менее чем m из п-I компонент одного какого-либо типа сравниваемых наборов (частичное совпадение), блок 10 сравнения выдает соответствующий сигнал в. блок 14 управления. Если измеренный набор не совпал (хотя бы частично) ни с одним из хранящихся в накопителе 11 наборов средних значений, то блок 14 управления по сигналам от блока 8 определения достоверности либо отбраковывает данный сигнал, либо записывает измеренный набор ДТ в свободную ячейку накопителя II, а диагностические параметры, измеренные по этому сигналу с помощью блока 4, - в свободную ячейку накопителя 6. Если измеренный набор хотя бы частично совпал с одним из наборов средних значений, то диагностические параметры данного сигнала, суммируясь (с помощью сумматора 5) с диагностическими параметрами предыдущих сигналов от источника, к которому относится данный набор средних значений, записываются в соответствующие ячейки накопителя 6. Если при этом имеет место полное совпадение измеренного набора с набором средних значений (т.е. совпадение с заданной точностью всех компонент одного какого-либо типа),, то этот набор средних значений корректируется в блоке 9 с учетом результата последнего измерения и записывается на прежнее место в накопитель 11. Блок 7 диагностики по значениям диагностических параметров сигналов, относящихся к одному источнику АЭ определяет наличие дефекта в точке, соответствующей местоположению этого источника, а также степень его опасности и инициирует вычисление в блоке 12 коор511518526

динат этого дефекта (по значениям ЛТ изСпособ контроля изделий позволяет знасоответствующего набора средних значений).чительно повысить достоверность контроля

Результаты контроля оперативно отобража-за счет уменьшения вероятности сбоя при

ются и документируются в блоке 13.регистрации сигналов АЭ.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что нагружают контролируемое изделие, принимают возникающие при этом сирналы акустической эмиссии (АЭ) с помощью п преобразователей, измеряют параметры принятых сигналов и временные интервалы между приходом каждого сигнала на преобразователь, принявший сигнал первым, и другие преобразователи, по параметрам сигналов судят о дефектности изделия, а по временным интервалам определяют координаты дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, дополнительно измеряют временные интервалы между приходом каждого сигнала на преобразователь, принявший сигнал последний, и другие преобразователи, определяют наборы средних значений измеренных временных интервалов по каждому источнику АЭ отдельно, сравнивают эти наборы с временными интервалами, измеренными по очередному принятому сигналу, и при совпадении не менее m временных интералов регистрируют данный сигнал как сигнал от того с € источника АЭ, к которому относится набор совпавших средних значений, причем т оп(Л ределяют из условия СП оо СП to